Poreuze transportlagen (PTL's) in brandstofcellen zijn een cruciaal onderdeel dat een sleutelrol speelt bij het bereiken van hoge prestaties en schaalbaarheid. Brandstofcellen worden snel een populaire bron van schone energie en PTL's zijn essentieel voor hun succesvolle werking.
PTL's bevinden zich tussen de katalysatorlaag en de gasdiffusielaag in een brandstofcel. Ze zijn meestal gemaakt van koolstofvezel of carbonpapiermaterialen met een hoge porositeit en oppervlakte. De poriegrootte en structuur van de PTL kunnen worden geoptimaliseerd om de gasdistributie en het waterbeheer te verbeteren, wat de prestaties van de brandstofcel kan verbeteren.
Een van de kritieke functies van PTL's is het gelijkmatig verdelen van reactantgassen over het oppervlak van de katalysatorlaag. Dit is belangrijk voor een efficiënte en uniforme brandstofcelwerking. Bovendien bieden PTL's mechanische ondersteuning aan de brandstofcelstructuur, waardoor vervorming of instorting van de gasdiffusielaag en katalysatorlaag wordt voorkomen.
PTL's spelen ook een cruciale rol in het waterbeheer en helpen bij het verwijderen van water uit de katalysatorlaag en de gasdiffusielaag. Waterbeheer is essentieel om het hydratatieniveau van het protonenuitwisselingsmembraan op peil te houden en overstromingen van de kathode te voorkomen. Goed waterbeheer kan de prestaties van brandstofcellen aanzienlijk verbeteren en de levensduur verlengen.
Bovendien dienen PTL's als een elektrische geleider en bieden ze een pad met lage weerstand voor de stroom van elektronen tussen de katalysatorlaag en de gasdiffusielaag. Deze elektrische geleidbaarheid helpt de prestaties en efficiëntie van de brandstofcel te verbeteren.
Om hoge prestaties en schaalbaarheid in brandstofcellen te bereiken, moeten PTL's duurzaam zijn en bestand tegen degradatie onder bedrijfsomstandigheden van brandstofcellen, zoals hoge temperaturen, hoge luchtvochtigheid en blootstelling aan corrosieve gassen. Bovendien moet de PTL kosteneffectief en schaalbaar zijn voor grootschalige productie van brandstofcellen.
Kortom, PTL's zijn van cruciaal belang voor het bereiken van hoge prestaties en schaalbaarheid in brandstofcellen. Lopend onderzoek en ontwikkeling zijn gericht op het verbeteren van PTL-materialen, structuren en fabricage
